Meeresoberfläche

Meeresoberfläche bezeichnet die Grenzfläche zwischen dem Ozean und der Atmosphäre. Sie umfasst die obere Wasserschicht, in der Wind und Wellen das Erscheinungsbild prägen. Typische Merkmale sind Gischt, Kapillarwellen und eine turbulente, windgetriebene Schicht, deren Dicke und Struktur von lokalen Bedingungen wie Windstärke, Temperatur und Strömung abhängen.

Physikalische Eigenschaften umfassen Oberflächenrauhigkeit, Wellenbildung von Kapillarwellen bis hin zu größeren Seegang, Oberflächenspannung, Temperatur- und Salzgradienten sowie Turbulenz in der gemischten Schicht. Die Oberflächenschicht kann je nach Bedingungen von wenigen Zentimetern bis zu einigen Metern Dicke reichen.

Dynamik und Austausch: Die Meeresoberfläche ist zentrale Schnittstelle für Luft-Wasser-Austausch von Wärme, Impuls und Gasen. Strahlung, Verdunstung und Wärmekonvektion beeinflussen die Oberflächentemperatur; Verdunstung kühlt die Oberfläche. Der Austausch von Treibhausgasen wie CO2 sowie Sauerstoff erfolgt durch Diffusion, Turbulenz und Strömungsprozesse und wird durch Faktoren wie Windgeschwindigkeit und Wetterlage moduliert.

Beobachtung und Messung: In-situ-Messungen mit Bojen, Forschungsflugzeugen und Schiffen liefern Temperatur, Salzgehalt, Wind, Strömung und Oberflächenchemie. Fernerkundung durch Satelliten ermöglicht globale Abdeckung: Messung der Oberflächentemperatur mit Infrarot- oder Mikrowellentechnik, Erfassung der Meeresoberhöhe durch Radaraltimetrie sowie Spektralbeobachtungen zur Oberflächenchemie und Phytoplanktonproduktivität.

Bedeutung: Die Meeresoberfläche beeinflusst Klima und Wetter über Wärme- und Gasmassenfluss, dient als Lebensraum und Lebensgrundlage für marine Ökosysteme sowie als Verkehrs- und Forschungsraum. Änderungen der Oberflächentemperatur, Albedo und CO2-Aufnahme sind zentrale Größen in Klimaforschung und globalen Überwachungssystemen.